RU188254U1

RU188254U1 - HYDRAULIC VEHICLE STEERING

Info

Publication number: RU188254U1
Application number: RU2018146222U
Authority: RU
Inventors: Шадат Курмашович Мукушев; Дмитрий Алексеевич Гамалий; Асия Армановна Байбисенова
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2018-12-24
Publication date: 2019-04-04

Abstract

Гидрообъемное рулевое управления транспортного средства, применяемое в дорожно-строительных машинах тяжелого класса, задачей которого является увеличение полезной мощности системы гидрообъемного рулевого управления. Указанный технический результат достигается за счет увеличения объемной постоянной, путем использования в качестве усилителя потока гидромотора и гидронасоса, связанных между собой кинематически. Критерий «положительный эффект» подтверждается тем, что использование в качестве усилителя потока гидронасоса и гидромотора в напорной гидролинии устраняет зависимость точности работы гидрообъемного рулевого управления от изменений параметров рабочей жидкости.

The hydrostatic steering of a vehicle used in heavy-duty road construction vehicles, the task of which is to increase the net power of the hydrostatic steering system. The specified technical result is achieved by increasing the volumetric constant by using kinematically coupled hydromotor and hydraulic pump flows as an amplifier. The criterion of “positive effect” is confirmed by the fact that the use of a hydraulic pump flow and a hydraulic motor as an amplifier in a pressure hydraulic line eliminates the dependence of the hydraulic volume steering operation accuracy on changes in working fluid parameters.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к гидрообъемным системам рулевого управления колесного транспортного средства.The utility model relates to transport engineering, in particular to hydrostatic steering systems of a wheeled vehicle.

Известна система рулевого управления транспортного средства, [патент №2031033], состоящая из гидронасоса, распределителя рулевого управления, исполнительных гидроцилиндров, дополнительного двухпозиционного пятиходового распределителя, двух клапанов или, предохранительного клапана, фильтра и бака.A known vehicle steering system, [patent No. 2031033], consisting of a hydraulic pump, a steering distributor, executive hydraulic cylinders, an additional two-position five-way distributor, two valves or, a safety valve, a filter and a tank.

Недостатком вышеуказанного изобретения является зависимость точности управления транспортным средством от изменения параметров рабочей жидкости, от нагрева при прохождении через распределители в процессе работы гидросистемы.The disadvantage of the above invention is the dependence of the accuracy of driving a vehicle from changing the parameters of the working fluid, from heating when passing through the valves during the operation of the hydraulic system.

От известных технических решений наиболее близко по технической сущности к заявляемому объекту является гидрообъемное рулевое управление транспортного средства [авторское свидетельство №1590402], содержащее гидрораспределитель рулевого управления, гильза которого кинематически связана с насосом-дозатором, а золотник - с рулевым колесом. Гидрораспределитель гидравлически соединен напорной гидролинией с насосом, сливной гидролинией с гидробаком, рабочими гидролиниями с исполнительным гидроцилиндром. Усилитель потока, состоящий из гидромотора и гидронасоса, связанных кинематически. Недостатком данного устройства является то, что усилитель потока установлен на сливной гидролинии, что приводит к работе насоса в режиме постоянной нагрузки.From the known technical solutions, the closest to the technical nature of the claimed object is the hydrostatic steering of the vehicle [copyright certificate No. 1590402], containing a steering valve, the sleeve of which is kinematically connected to the metering pump, and the spool - to the steering wheel. The control valve is hydraulically connected by a pressure hydraulic line with a pump, a drain hydraulic line with a hydraulic tank, working hydraulic lines with an executive hydraulic cylinder. A flow amplifier consisting of a hydraulic motor and a hydraulic pump, kinematically coupled. The disadvantage of this device is that the flow amplifier is installed on the drain hydraulic line, which leads to the pump in constant load mode.

Задачей данной полезной модели является увеличение полезной мощности системы гидрообъемного рулевого управления. Указанный технический результат достигается за счет увеличения объемной постоянной, путем использования в качестве усилителя потока гидромотора и гидронасоса, связанных между собой кинематически. Выходы гидромотора и гидронасоса гидравлически связаны между собой и соединяются с рабочими гидролиниями исполнительного гидроцилиндра. Насос-дозатор через двухпозиционный гидроуправляемый пятилинейный распределитель в рабочих позициях гидрораспределителя соединяется с гидромотором. В двухпозиционном гидроуправляемом пятилинейном распределителе расположены обратные клапаны и дроссели, входы которых соответственно соединены с насосом-дозатором и питающим насосом, а суммарный поток рабочей жидкости пропорционально площадям поперечных сечений дросселей поступает в рабочей позиции распределителя на гидромотор. Таким образом, варьируя рабочими объемами насоса-дозатора, гидромотора, гидронасоса, а также пропорциями потока жидкости в дросселях двухпозиционного гидроуправляемого пятилинейного распределителя можно получить широкий диапазон подачи на выходе из гидрообъемного рулевого управления.The objective of this utility model is to increase the net power of the hydrostatic steering system. The specified technical result is achieved by increasing the volumetric constant by using kinematically coupled hydromotor and hydraulic pump flows as an amplifier. The outputs of the hydraulic motor and the hydraulic pump are hydraulically interconnected and connected to the working hydraulic lines of the actuating hydraulic cylinder. The metering pump through a two-position hydraulically controlled five-line distributor in the working positions of the valve distributor is connected to the hydraulic motor. In a two-position hydraulically controlled five-line valve, there are check valves and throttles, the inputs of which are respectively connected to the metering pump and the feed pump, and the total flow of the working fluid is proportional to the cross-sectional areas of the throttles in the working position of the distributor to the hydraulic motor. Thus, by varying the working volumes of the metering pump, hydraulic motor, hydraulic pump, as well as the proportions of the fluid flow in the throttles of the two-position hydraulically controlled five-line distributor, you can get a wide feed range at the outlet of the hydrostatic steering.

В связи с вышеуказанным, полезная модель соответствует критерию «новизна». Соответствие критерию «положительный эффект» подтверждается тем, что использование в качестве усилителя потока гидронасоса и гидромотора в напорной гидролинии устраняет зависимость точности работы гидрообъемного рулевого управления от изменений параметров рабочей жидкости в связи с изменениями температуры рабочей жидкости, а также проведя оптимальный набор рабочих объемов насоса-дозатора, гидромотора и гидронасоса можно добиться повышения полезной мощности при сохранении рациональных габаритных размеров.In connection with the above, the utility model meets the criterion of "novelty." The compliance with the “positive effect” criterion is confirmed by the fact that the use of a hydraulic pump flow and a hydraulic motor as an amplifier in a pressure hydraulic line eliminates the dependence of the hydraulic volumetric steering operation on changes in the working fluid parameters due to changes in the working fluid temperature, and also having carried out an optimal set of pump working volumes batcher, hydraulic motor and hydraulic pump can achieve an increase in useful power while maintaining a rational overall dimensions.

Сравнение заявляемого решения с другими известными в науке и технике решениями показывают, что элементы, используемые в предлагаемой схеме, известны, однако его структура и новые связи этих элементов обеспечивают появление новых свойств, позволяющих увеличить полезную мощность гидрообъемного рулевого управления.Comparison of the proposed solutions with other known in science and technology solutions show that the elements used in the proposed scheme are known, however, its structure and new connections of these elements provide the appearance of new properties that increase the net power of the hydrostatic steering.

Гидрообъемное рулевое управление (фиг. 1) содержит гидрораспределитель 1 рулевого управления, гильза которого кинематически связана с насосом-дозатором 2, а золотник - с рулевым колесом 3. Гидрораспределитель 1 гидравлически соединен напорной гидролинией 4 с насосом 5, сливной гидролинией 6 с гидробаком 7, рабочими гидролиниями 8 с исполнительным гидроцилиндром 9. Насос-дозатор 2 в рабочих положениях гидрораспределителя 1 соединяется с гидромотором 10. Гидромотор 10 кинематически связан с гидронасосом И, установленным в напорной гидролинии 4. Выходы гидромотора 10 и гидронасоса 11 соединены между собой и при рабочих положениях гидрораспределителя 1 соединяются с рабочими гидролиниями 8 исполнительного гидроцилиндра 9. При этом, соответственно, другая рабочая гидролиния исполнительного гидроцилиндра 9 через гидрораспределитель 1 соединяется с гидробаком 7.The hydrostatic steering (Fig. 1) contains a steering control valve 1, the sleeve of which is kinematically connected to the metering pump 2, and the spool to the steering wheel 3. The control valve 1 is hydraulically connected by the pressure hydraulic line 4 to the pump 5, the drain hydraulic line 6 to the hydraulic tank 7, working hydraulic lines 8 with an executive hydraulic cylinder 9. The metering pump 2 in the operating positions of the valve 1 is connected to the hydraulic motor 10. The hydraulic motor 10 is kinematically connected to the hydraulic pump And installed in the pressure hydraulic line 4. You ode hydraulic motor 10 and hydraulic pump 11 are interconnected and operating positions of the control valve 1 connected to the hydraulic lines 8 working cylinder actuator 9. In this case, accordingly, the other working cylinder actuator hydraulic line 9 through the valve 1 is connected to the hydraulic tank 7.

Двухпозиционный гидроуправляемый пятилинейный распределитель 12 первой и пятой линиями и левой управляющей полостью гидравлически связан с гидрораспределителем 1, третьей и четвертой линиями и правой управляющей полостью - с насосом 5, а вторая линия - со сливной гидролинией 6. В двухпозиционном гидроуправляемом пятилинейном распределителе 12 в четвертой и пятой линиях установлены обратные клапаны 13, 14 и дроссели 15, 16. Работа гидросистемы осуществляется следующим образом. При неподвижном рулевом колесе 3, при работе питающего насоса 5 гидрообъемного рулевого управления колесного транспортного средства рабочая жидкость по напорной гидролинии 4 поступает к третьей и четвертой линиям двухпозиционного пятилинейного распределителя 12, в гидрораспределитель 1 и на слив по сливной гидролинии 6 в гидробак 7. Распределитель 12 находится в крайнем левом положении. При повороте рулевого колеса 3 и перемещении золотника гидрораспределителя 1, например, вправо, поток рабочей жидкости по напорной гидролинии 4 поступает на насос-дозатор и в левую полость управления распределителя 12 и одновременно на вход гидронасоса 11. Золотник распределителя 12 перемещается вправо, прикрывая при этом канал, соединяющий вторую и третью линии распределителя 12. Одновременно увеличивается давление в правой полости управления распределителя 12. Под действием давлений в правой и левой полостях управления на распределителе 12 происходит выравнивание давлений, значит, выравниваются давления в четвертой и пятой линиях распределителя 12 и перепады давления между первой и четвертой, первой и пятой линиями распределителя 12. Благодаря одинаковым перепадам давления в первую линию распределителя 12 поступают два потока из четвертой и пятой линии через обратные клапаны 13 и 14, пропорциональные площадям поперечных сечений дросселей 15 и 16 в золотнике распределителя 12. Суммарный поток рабочей жидкости через распределитель 1 поступает на гидромотор 10. Так как гидромотор 10 кинематически связан с гидронасосом 11, крутящий момент от вала гидромотора 10 передается на вал гидронасоса 11, суммируется с расходом рабочей жидкости, проходящей через гидромотор 10 и через гидрораспределитель 1 по рабочей гидролинии 8 поступает в правую полость исполнительного гидроцилиндра 9. Поршень исполнительного гидроцилиндра 9 преодолевает внешнюю нагрузку и перемещается влево. Поток рабочей жидкости из левой половины исполнительного гидроцилиндра 9 через гидрораспределитель по сливной гидролинии 6 поступает в гидробак 7. Происходит поворот транспортного средства.The two-position hydraulically controlled five-line distributor 12 of the first and fifth lines and the left control cavity is hydraulically connected to the control valve 1, the third and fourth lines and the right control cavity to the pump 5, and the second line to the drain hydraulic line 6. In the two-position five-line distributor 12 in the fourth and the fifth lines are equipped with check valves 13, 14 and throttles 15, 16. The hydraulic system is as follows. When the steering wheel 3 is stationary, when the feed pump 5 for the hydro-volumetric steering of a wheeled vehicle is operating, the working fluid flows through the pressure hydraulic line 4 to the third and fourth lines of the two-position five-line distributor 12, to the control valve 1 and to the drain via the drain hydraulic line 6 to the hydraulic tank 7. Distributor 12 is in the leftmost position. When turning the steering wheel 3 and moving the valve spool 1, for example, to the right, the flow of the working fluid through the pressure line 4 enters the metering pump and into the left control cavity of the distributor 12 and simultaneously to the input of the hydraulic pump 11. The spool of the distributor 12 moves to the right, covering the channel connecting the second and third lines of the distributor 12. Simultaneously, the pressure in the right control cavity of the distributor 12 increases. Under the action of pressures in the right and left control cavities on the distributor 12 the pressure is equalized, which means that the pressures in the fourth and fifth lines of the distributor 12 are equalized and the pressure drops between the first and fourth, first and fifth lines of the distributor 12. Due to the same pressure differences, two flows from the fourth and fifth lines through the check valves enter the first line of the distributor 12 13 and 14, proportional to the cross-sectional areas of the throttles 15 and 16 in the spool of the distributor 12. The total flow of the working fluid through the distributor 1 enters the hydraulic motor 10. Since the hydraulic motor 10 to it is mathematically connected with the hydraulic pump 11, the torque from the hydraulic motor shaft 10 is transmitted to the hydraulic pump shaft 11, is added to the flow rate of the working fluid passing through the hydraulic motor 10 and through the hydraulic distributor 1 through the working hydraulic line 8 enters the right cavity of the actuating hydraulic cylinder 9. The piston of the actuating hydraulic cylinder 9 overcomes the external load and moves to the left. The flow of the working fluid from the left half of the actuating hydraulic cylinder 9 through the valve along the drain hydraulic line 6 enters the hydraulic tank 7. The vehicle turns.

Аналогичным образом работает система гидрорулевого управления при повороте в противоположную сторону.The hydraulic steering system works similarly when turning in the opposite direction.

Claims

Гидрообъемное рулевое управление колесного транспортного средства, содержащее гидрораспределитель, гильза которого кинематически связна с насосом-дозатором, а золотник - с рулевым колесом, и гидравлически соединенный с гидромотором и гидронасосом, кинематически связанные между собой, рабочими гидролиниями с исполнительным гидроцилиндром, сливной гидролинией - с гидробаком, отличающееся тем, что с целью повышения полезной мощности усилитель потока выполнен в виде гидромотора и гидронасоса, выходы которых гидравлически связаны между собой и в рабочих позициях гидрораспределителя с соответствующей рабочей гидролинией исполнительного гидроцилиндра, а входы гидронасоса гидравлически соединены с питающим насосом; гидромотра - через двухпозиционный гидроуправляемый пятилинейный распределитель, пятой линией и левой управляющей полостью, гидравлически связанной с наосом-дозатором, через гидрораспределитель, четвертой и пятой линиями и правой управляющей полостью - с питающим насосом, первой линией с гидрораспределителем, второй - со сливной тгидролинией через гидрораспределитель в рабочих поизициях с первой линией двухпозиционного гидроуправляемого пятилинейного распределителя.Hydro-volumetric steering of a wheeled vehicle containing a directional valve, the sleeve of which is kinematically connected to the metering pump, and the spool - to the steering wheel, and hydraulically connected to the hydraulic motor and hydraulic pump, kinematically connected to each other, working hydraulic lines with an executive hydraulic cylinder, a drain hydraulic line - with a hydraulic tank characterized in that in order to increase the useful power, the flow amplifier is made in the form of a hydraulic motor and a hydraulic pump, the outputs of which are hydraulically connected between oboj and working positions of the control valve to the corresponding working actuator hydraulic line of the hydraulic cylinder and the hydraulic pump input hydraulically connected to the feed pump; hydromotra - through a two-position hydraulically controlled five-line distributor, the fifth line and the left control cavity, hydraulically connected to the metering pump, through the valve, the fourth and fifth lines and the right control cavity - with the feed pump, the first line with the directional control valve, the second - with the drain hydro-line through the directional control valve in working positions with the first line of a two-position hydraulically controlled five-line distributor.